WLAN

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WLAN(一)

无线局域网(Wireless Local Area Networks即WLAN)技术发展至今,主要分为两大阵营:IEEE802.11标准体系和欧洲邮电委员会(CEPT)制定的HIPERLAN(High Performance Radio LAN)标准体系。

IEEE802.11标准是由面向数据的计算机局域网发展而来,网络采用无连接的协议,目前市场上的大部分产品都是根据这个标准开发的;与之对抗的HIPERLAN—2标准是基于连接的无线局域网,致力于面向语音的蜂窝电话,这个网络标准正在审定之中,暂时还少有产品上市。

WLAN(二)

开发无线局域网的目标是对有线局域网进行无线扩展,通过无线通信的方式实现有线局域网的功能,并以比有线网络低廉的价格和更加方便、灵活的方式进行网络安装和维护。目前,全球有三大类型的无线局域网标准,包括:


蓝牙无线接入技术

美国IEEE802.11标准家族;

欧洲ETSI BRAN的HIPERLAN标准;

日本ARIB开发的多媒体移动接入通信(Multimedia Mobile Access Communication ,MMAC)标准。

与上述三类标准相近的还有美国的HomeRF 组织开发的共享无线接入协议(Shared Wireless Access Protocol, SWAP)。

1.蓝牙技术

蓝牙技术是由移动通信公司与移动计算公司联合起来开发的传输范围约为1米左右的短距离无线通信标准,用来设计在便携式计算机、移动电活以及其他的移动设备之间建立起一种小型、经济、短距离的无线链路。蓝牙协议能使包括蜂窝电话、掌上电脑、笔记本电脑、相关外设和家庭Hub等包括家庭RF的众多设备之间进行信息交换。蓝牙的通信速度为750kbits/s,具有一对多的数据交换能力.在多向性传输方面上具有较大的优势。

2 IEEE802.11

是IEEE最初制定的一个无线局域网标准,主要用于解决办公室局域网和校园网中,用户与用户终端的无线接入,业务主要限于数据存取,速率最高只能达到2Mbit/s。目前,3Com等公司都有基于该标准的无线网卡。①IEEES02 11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要,因此,IEEE小组又相继推出IEEE802. 11b和IEEE802.1la两个新标准,随着无线技术及市场的快速发展,lEEE组织于2003年6月12号正式批准了更为高速的无线局域网技术标准IEEE802.11g。它们之间技术上的主要差别在于MAC子层和物理层。IEEE802. 11b物理层支持5.5Mb/s和llMb/s两个新速率,IEEE802. 11b用动态速率漂移.可因环境变化,在llMb/s、5.5Mb/s、2Mb/s、lMb/s之间切换.且在2Mb/s、1Mb/s速率时与IEEE802.11兼容。②IEEE802.1la工作在5GHz频带.物理层速率可达54Mb/s.传输层达25Mb/s。采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术;可提供25Mb/s无线ATM接口和10Mb/s的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口;支持语音、数据、图像业务;—个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。④IEEE802.11g有两个最为主要的特征:高速率和兼容802.1lb。IEEES02.1lg采用OFDM调制技术得到高达54Mbps的数据通信带宽.且在相同的物理环境下能提供大约两倍于802.11a设备的距离覆盖;工作在2.4GHz并且保留了IEEE802.1lb所采用的CCK技术,并采用了一个”保护”机制、因此可与802.1lb的产品保持兼容。

3 HomeRF技术

HomeRF主要为家庭网络设计.是IEEES02.11与DECT的结合,旨在降低语音数据成本。为了实现对数据包的高效传输,HomeRF采用了IEEE802.11标准中的CSMA/CA模式,提供了对流业务(Stream Media)的真正意义上的支持。HomeRF工作在2.4GHz频段,它采用数字跳频扩频技术,速率为50跳/s,共有75个带宽为1MHz跳频信道。调制方式为恒定包络的FSK调制.分为2FSK与4FSK两种。采用调频调制可以有效地抑制无线环境下的干扰和衰落。2FSK方式下,最大数据的传输速率为1Mb/s,4FSK方式下,速率可达2Mb/s。最新版HomeRF2.x中,采用 WBFH(wide band frequency hopping)技术来增加跳频带宽.从原来的1MHz增加到3MHz、5MHz,跳频的速率也增加到7S鹭 s,当然其数据峰值也高达10Mb/s.接近IEEE802.1lb标准的11Mb/s,能满足未来的家庭宽带通信。它能根据数据传输速率动态调整跳频带宽。

4 IrDA(Infrared Data Associafon,红外线数据标准协会)

IrDA成立于1993年,是非营利性组织,致力于建立无线传播连接的国际标准,参与的厂商包括计算机及通信硬件、软件及电信公司等。

IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。它的主要优点是:① 体积小、功率低,适合设备移动的需要;②传输速率高.可达16Mbps。③成本低;④应用普遍。目前有95%的手提电脑上安装了IrDA接口.最近市场上还推出了可以通过USB接口与PC机相连接USB-IrDA设备;⑤面对其他技术的挑战.IrDA并没有停滞不前。除了传输速率由原来FIR标准(Fast ln frared)的4Mbps提高到最新VFIR标准的16Mbps;接收角度也由传统的3O度扩展到120度。缺点是:①

IrDA是一种视距传输技术,也就是说两个具有IrDA端口的设备之间如果传输数据,中间就不能有阻挡物;②IrDA设备中的核心部件红外线LED不是一种十分耐用的器件。


无线网技术的优势及应用领域

无线个人区域网是当前发展最迅速的领域之一,相应的新技术也层出不穷,目前无线个人区域网的技术主要有IEEE802.11、HomeRF和蓝牙,它们都可以工作在2.4GHz频段上,这些技术都具有以下优势:①支持移动联网。用户可以象使用移动电话那样灵活的移动计算设备的位置.保持持续的网络连接。②不需要使用物理线路.安装非常简便。③无线网络使用的高频率无线电波可以穿透墙壁或玻璃窗.所以网络设备可以在有效范围内任意放置。④ 多层安全防护措施可以充分确保用户隐私。⑤ 改动网络结构或布局时,不需要对网络进行重新设置。

基于无线局域网具有的诸多优点.它可广泛应用于下列领域:① 接入网络信息系统:电子邮件、文件传输和终端仿真。②难以布线的环境:老建筑、布线困难或昂贵的露天区域、城市建筑群、校园和工厂。③频繁变化的环境:频繁更换工作地点和改变位置的零售商、野外勘测、试验、军事、公安和银行等。④ 使用便携式计算机等可移动设备进行快速网络连接。⑤ 用于远距离信息的传输:如在林区进行火灾等信息的传输等。⑥ 专门工程或高峰时间所需的暂时局域网:学校、商业展览、建设地点等人员流动较强的地方。⑦流动工作者可得到信息的区域:需要在医院、零售商店或办公室区域流动时得到信息的医生、护士、零售商、白领工作者。⑧办公室和家庭办公室(SOHO)用户.以及需要方便快捷地安装小型网络的用户。


无线局域网的结构

根据不同局域网的应用环境与需求的不同.无线局域网可采取不同的网络结构来实现互联。常用的具体有如下几种:

1 网桥连接型不同的局域网之间互联时、由于物理上的原因,若采取有线方式不方便,则可利用无线网桥的方式实现二者的点对点连接,无线网桥不仅提供二者之间的物理与数据链路层的连接,还为两个网的用户提供较高层的路由与协议转换。

2 基站接入型当采用移动蜂窝通信网接入方式组建无线局域网时,各站点之间的通信是通过基站接入、数据交换方式来实现互联的。各移动站不仅可以通过交换中心自行组网,还可以通过广域网与远地站点组建自己的工作网络。

3 HUB接入型利用无线Hub可以组建星型结构的无线局域网,具有与有线Hub组网方式相类似的优点。在该结构基础上的WLAN.可采用类似于交换型以太网的工作方式.要求Hub具有简单的网内交换功能。

4 无中心结构要求网中任意两个站点均可直接通信。此结构的无线局域网一般使用公用广播信道.MAC层采用CSMA类型的多址接入协议。无线局域网可以在普通局贼网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modern无线网卡等来实现,其中以无线网卡最为普遍,使用最多 无线局域网的关键技术,除了红外传输技术、扩频技术、网同步技术外还有一些其他技术,如:凋制技术、加解扰技术、无线分集接收技术、功率控制技术和节能技术。


制约WLAN技术发展的几个问题

1. 标准不统一,产品不兼容目前生产WLAN产品的厂商很多.其中主要的几家是3COM、Aironet、Cabletron、Lucent、lntel、mM和Compaq。他们的wLAN产品分别遵循不同的技术标准,在兼容性方面往往存在或多或少的问题。而有线网络经过了较长时期的发展,形成了统一的技术标准,产品兼容性问题解决得就比较好。

2 安全性由于无线网络通过无线介质进行传输,因此安全性就显得更为突出和重要。虽然无线网络技术标准中大都采用了ESSID、密码访问控制和无线加密协议(WEP)等技术来控制无线网络的安全,但仍然存在着一定的安全隐患。

3 可靠性无线网络与有线网络相比、更容易受到外界的干扰、因此其可靠性与所处环境的电磁下扰频率及强度有很大的关系。

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